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1、第三章第三章 常用加工方法综述常用加工方法综述第一节第一节 车削的工艺特点及其应用车削的工艺特点及其应用车削加工车削加工 就是在车床上，就是在车床上，利用工件的旋转运动利用工件的旋转运动和刀具的直线运动来和刀具的直线运动来改变毛坯的形状和尺改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合寸，把它加工成符合图纸的要求。图纸的要求。一、车削的工艺特点一、车削的工艺特点1、易于保证工件各加工面的位置精度。、易于保证工件各加工面的位置精度。2、切削过程比较平稳。、切削过程比较平稳。3、适用于有色金属零件的精加工、适用于有色金属零件的精加工。4、刀具简单。便于制造、刃磨和安装。、刀具简单。便于制造、刃磨和安装。二、
2、车削的应用二、车削的应用车外圆车外圆 将工件车成圆柱形表面的加工称为车外圆。轴类零件的装夹方法a)三爪自定心卡盘装夹 b)四爪单动卡盘装夹c)用“一夹一顶”装夹 d)用“双顶尖”装夹车端面和台阶车端面和台阶 车削加工时，端面常用来作轴向定位和测量的基准，一般都先将端面车出。车端面 车台阶a)一次进给 b)二次进给3.车槽与切断车槽:车削回转体工件表面及轴肩部分的沟槽，称为车沟槽。车槽a)车外槽 b)车内槽 c)车端面槽 d)车圆弧沟槽切断切断切断切断 在车削加工中，把棒料或工件切成两段（或在车削加工中，把棒料或工件切成两段（或数段）的加工方法称为切断。一般采用正向切断数段）的加工方法称为切断。
3、一般采用正向切断法，即车床主轴正转，车刀横向进给进行车削。法，即车床主轴正转，车刀横向进给进行车削。4.车孔车孔 车孔是利用镗孔刀对工件上已铸出、锻出或钻出的孔作进一步加工。车孔a)车通孔 b)车盲孔 c)车台阶孔 d)车内槽5.车锥面车锥面 圆锥面多用于配合面，分为外圆锥面（或锥体）和内圆锥面（或锥孔）。圆锥面装卸方便，经多次装卸后，仍能保持精确的定心精度。圆锥面配合的同轴度较高，又能做无间隙配合。n n常用的车削锥面方法如下：n n转动小滑板法偏移尾座法 偏移尾座法靠模法 靠模法宽刃刀车削法 宽刃刀车削法是利用主切削刃横向进给直接车出锥面。6.车螺纹车螺纹 带螺纹的零件广泛应用于各种产品中
4、，用车削的方法加工螺纹使常用的螺纹加工方法。车螺纹a)三角螺纹 b)矩形螺纹 c)梯形螺纹观看影像第二节钻、镗削的工艺特点及其应用第二节钻、镗削的工艺特点及其应用 常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。钻床。钻床。钻床。麻花钻的组成麻花钻的组成：柄部：传递扭距和柄部：传递扭距和定心定心颈部：标注颈部：标注工作部分：切削和工作部分：切削和导向导向 一、钻削的工艺特点一、钻削的工艺特点 1 1、容易产生、容易产生、容易产生、容易产生“引偏引偏引偏引偏”：“引偏引偏引偏引偏”是指加工时由于
5、钻头弯曲而引起的孔是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔径扩大、孔不圆或孔的轴线歪斜等。径扩大、孔不圆或孔的轴线歪斜等。径扩大、孔不圆或孔的轴线歪斜等。径扩大、孔不圆或孔的轴线歪斜等。在实际加工中，常采用如下在实际加工中，常采用如下在实际加工中，常采用如下在实际加工中，常采用如下措施来减少措施来减少措施来减少措施来减少“引偏引偏引偏引偏”：（1 1）预钻锥形定心坑预钻锥形定心坑预钻锥形定心坑预钻锥形定心坑（2 2）用钻套为钻头导向用钻套为钻头导向用钻套为钻头导向用钻套为钻头导向（3 3）钻头的两个主切削刃钻头的两个主切削刃钻头的两个主切
6、削刃钻头的两个主切削刃刃磨对称刃磨对称刃磨对称刃磨对称钻孔引偏2 2、排屑困难、排屑困难、排屑困难、排屑困难 3 3、切削热不易传散。、切削热不易传散。、切削热不易传散。、切削热不易传散。二、扩孔和铰孔二、扩孔和铰孔二、扩孔和铰孔二、扩孔和铰孔1 1、扩孔：、扩孔：、扩孔：、扩孔：扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工行扩大加工 。扩孔的加工质量比钻孔高，一般精度可达扩孔的加工质量比钻孔高，一般精度可达IT10IT10IT9IT9，表面粗糙度，表面粗糙度R R值为。值为。2、铰孔：、铰孔：铰孔是应用较为普遍的孔的精加工方法之一，一般加工精度可达IT9IT7，
7、表面粗糙度R值为。铰刀 四、镗孔四、镗孔 用镗刀对已有的孔进行再加工，称为镗用镗刀对已有的孔进行再加工，称为镗孔。一般镗孔精度达孔。一般镗孔精度达IT8IT7，表面粗糙，表面粗糙度度R值为值为 第三节第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用刨、拉削的工艺特点及其应用 在刨床上用刨刀对工件进行切削加工的方法称在刨床上用刨刀对工件进行切削加工的方法称在刨床上用刨刀对工件进行切削加工的方法称在刨床上用刨刀对工件进行切削加工的方法称为刨削。它主要用来加工水平面、垂直面、台阶为刨削。它主要用来加工水平面、垂直面、台阶为刨削。它主要用来加工水平面、垂直面、台阶为刨削。它主要用来加工水平面、垂直面、台阶面、斜面和
8、各种沟槽等。面、斜面和各种沟槽等。面、斜面和各种沟槽等。面、斜面和各种沟槽等。插床又称立式牛头刨床，主要用来加工工件的内表面，三、拉削三、拉削 它是利用多齿的拉刀，逐齿依次从工件上切它是利用多齿的拉刀，逐齿依次从工件上切下很薄的金属层，使表面达到较高的精度下很薄的金属层，使表面达到较高的精度和较小的粗糙度值。拉削所用的机床称为和较小的粗糙度值。拉削所用的机床称为拉床。拉床。拉削加工主要具有如下特点：拉削加工主要具有如下特点：拉削加工主要具有如下特点：拉削加工主要具有如下特点：（1 1）生产率高：）生产率高：）生产率高：）生产率高：（2 2）加工精度高、表面粗糙度较小：）加工精度高、表面粗糙度较
9、小：）加工精度高、表面粗糙度较小：）加工精度高、表面粗糙度较小：（3 3）拉床结构和操作比较简单）拉床结构和操作比较简单）拉床结构和操作比较简单）拉床结构和操作比较简单（4 4）拉刀价格昂贵）拉刀价格昂贵）拉刀价格昂贵）拉刀价格昂贵（5 5）加工范围较广）加工范围较广）加工范围较广）加工范围较广拉削加工的各种表面举例第四节第四节 铣削的工艺特点及其应用铣削的工艺特点及其应用 铣削加工是指在铣床上利用铣刀的旋转铣削加工是指在铣床上利用铣刀的旋转运动和工件相对铣刀的移动（或转动）来加运动和工件相对铣刀的移动（或转动）来加工工件，得到图样所要求的精度（包括尺寸、工工件，得到图样所要求的精度（包括尺寸
10、、形状和位置精度）和表面粗糙度的加工方法。形状和位置精度）和表面粗糙度的加工方法。一、铣削的工艺特点一、铣削的工艺特点1、生产率较高2、容易产生振动3、刀齿散热条件较好。一、铣削方式一、铣削方式 顺铣：顺铣：顺铣：顺铣：是指铣刀旋转方向工件进给方向一致。是指铣刀旋转方向工件进给方向一致。逆铣：逆铣：逆铣：逆铣：是指铣刀旋转方向与工件进给方向相反。是指铣刀旋转方向与工件进给方向相反。周铣法：周铣法：周铣法：周铣法：用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面。用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面。端铣法：端铣法：端铣法：端铣法：用端铣刀的端面刀齿加工平面。用端铣刀的端面刀齿加工平面。顺铣和逆铣a)顺铣 b)逆铣 周铣和
11、端铣 三、铣削的应用三、铣削的应用三、铣削的应用三、铣削的应用 铣削的加工范围a)圆柱形铣刀铣平面 b)面铣刀铣台阶面 c)三面刃铣刀铣直槽d)面铣刀铣平面 e)立铣刀铣平面 f)锯片铣刀切断 铣削的加工范围g)凸半圆弧铣刀铣凹圆弧面 h)凹半圆弧铣刀铣凸圆弧面 i)齿轮铣刀铣齿轮 j)角度铣刀铣V形槽k)燕尾槽铣刀铣燕尾槽 l)T形槽铣刀铣T形槽铣台阶面：铣台阶面：铣台阶面：铣台阶面：台阶面可用三面刃铣刀在卧式铣床上铣台阶面可用三面刃铣刀在卧式铣床上铣削；也可用大直径的立铣刀在立式铣床上铣削；削；也可用大直径的立铣刀在立式铣床上铣削；在成批生产中，则用组合铣刀在卧式铣床上同时在成批生产中，则
12、用组合铣刀在卧式铣床上同时铣削几个台阶面。铣削几个台阶面。铣台阶面a)三面刃盘铣刀铣削 b)立铣刀铣削 c)组合铣刀铣削铣斜面铣斜面铣斜面铣斜面：铣斜面通常有三种方法如下：铣斜面通常有三种方法如下：把工件倾斜成所需的角度铣斜面。把工件倾斜成所需的角度铣斜面。铣斜面a)平口钳装夹铣斜面 b)万能转台装夹铣斜面c)专用夹具装夹铣斜面把铣刀转成所需角度铣斜面。用角度铣刀铣斜面。把铣刀转成所需角度铣斜面用角度铣刀铣斜面铣燕尾槽的步骤铣燕尾槽的步骤 铣燕尾槽a)、b)燕尾槽的铣削方法 c)、d)燕尾块的铣削方法 第五节 磨削的工艺特点及应用 磨削加工是指在磨床上用磨具对工件进行切削加工的方法。常用的是砂
13、轮。磨削加工应用非常广泛，可用来加工内外圆柱面、内外圆锥面、台阶面、端面、平面、螺纹、齿轮、花键和切削刀具等，还可加工高硬度材料。n n砂轮 砂轮是磨削的主要工具，它是由许多细小的磨粒用结合剂粘结而成的一种多孔物体。砂轮的特性由磨粒、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。磨料：是砂轮的主要成分，直接担负切削工作。粒度：表示磨粒的大小程度，用磨粒所能通过的筛网号表示，粒度号越大，颗粒越小。结合剂：结合剂的作用是将磨粒粘结在一起，使之成为具有一定形状和强度的砂轮。大多数砂轮都采用陶瓷结合剂。硬度：砂轮的硬度是指砂轮上的磨粒的磨削力的作用下，从砂轮表面上脱落的难易程度。磨粒易脱落，表面砂轮
14、硬度低；反之，则表明砂轮硬度高。组织：砂轮的组织表示砂轮结构的松紧程度。它是指磨粒、结合剂和气孔三者所占体积的比例。砂轮组织分为紧密、中等和疏松三大类，共16级（015），级数越大，砂轮越松。常用的是5、6级。形状和尺寸：为了适应磨削各种形状和尺寸的工件，砂轮可以做成各种不同的形状和尺寸，如平形、筒形、碗形、薄形、碟形等砂轮，一、磨削过程一、磨削过程一、磨削过程一、磨削过程 磨削也是一种切削，砂轮表面上的每个磨料，可以近磨削也是一种切削，砂轮表面上的每个磨料，可以近似地看成是一个微小刀齿，突出的磨粒尖棱，可以认为是似地看成是一个微小刀齿，突出的磨粒尖棱，可以认为是微小的切削刃。微小的切削刃。砂
15、轮的磨削过程，实际上就是切削、刻划和滑擦三种砂轮的磨削过程，实际上就是切削、刻划和滑擦三种作用的综合作用的综合 磨粒切削过程 砂轮的自锐性 在磨削一定时间后，将砂轮表面一层变钝了的磨粒切除，以恢复砂轮的切削能力及正确的几何形状。砂轮修整一般利用金刚石工具进行。砂轮的修整二、磨削的工艺特点二、磨削的工艺特点1 1、精度高、表面粗糙度小、精度高、表面粗糙度小 2 2、砂轮有自锐作用、砂轮有自锐作用 3 3、背向磨削力、背向磨削力FpFp较大较大 在一般切削加工中，切削力在一般切削加工中，切削力FcFc较大。而在磨较大。而在磨削时，由于背吃刀量较小，砂轮与工件表面接触削时，由于背吃刀量较小，砂轮与工
16、件表面接触的宽度较大，致使背向磨削力的宽度较大，致使背向磨削力FpFp大于磨削力大于磨削力FcFc。背向磨削力作用在工艺系统刚度较差的方向背向磨削力作用在工艺系统刚度较差的方向上，容易使工艺系统产生变形，影响工件的加工上，容易使工艺系统产生变形，影响工件的加工精度。精度。4 4、磨削温度高、磨削温度高、磨削温度高、磨削温度高 磨削时的切削速度为一般切削加工的磨削时的切削速度为一般切削加工的10102020倍。倍。在这样高的切削速度下，加工磨粒多为负前角切在这样高的切削速度下，加工磨粒多为负前角切削，挤压和摩控较严重，消耗功率大，产生的切削，挤压和摩控较严重，消耗功率大，产生的切削热多。又因为砂
17、轮本身的传热性很差，大量的削热多。又因为砂轮本身的传热性很差，大量的磨削热在短时间内传散不出去，在磨削区形成瞬磨削热在短时间内传散不出去，在磨削区形成瞬时高温，有时高达时高温，有时高达80080010001000。高的磨削温度容易烧伤工件表面，使淬火钢高的磨削温度容易烧伤工件表面，使淬火钢件表面退火，硬度降低。即使由于切削液的浇注件表面退火，硬度降低。即使由于切削液的浇注可能发生二次淬火，但会在工件表层产生拉应力可能发生二次淬火，但会在工件表层产生拉应力及微裂纹，降低零件的表面质量和使用寿命。及微裂纹，降低零件的表面质量和使用寿命。三、磨削的应用和发展三、磨削的应用和发展三、磨削的应用和发展三
18、、磨削的应用和发展 磨削既可以加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料，磨削既可以加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料，也能够加工高硬度的液硬钢、硬质合金、陶瓷和玻璃等难切也能够加工高硬度的液硬钢、硬质合金、陶瓷和玻璃等难切削的材料。磨削不宜精加工塑性较大的有色金属工件。削的材料。磨削不宜精加工塑性较大的有色金属工件。磨外圆磨外圆磨外圆磨外圆 外圆磨削的精度可达外圆磨削的精度可达IT7IT7IT6IT6，表面粗糙度。，表面粗糙度。在外圆磨床上磨外圆时，一般都以两端中心孔作为装夹定在外圆磨床上磨外圆时，一般都以两端中心孔作为装夹定位基准，或者被装夹在卡盘上。磨床上使用的顶尖都不随工位基准，或者被装夹
19、在卡盘上。磨床上使用的顶尖都不随工件转动，这样可减少安装误差，提高加工精度顶尖，安装适件转动，这样可减少安装误差，提高加工精度顶尖，安装适用于由中心孔的轴类零件。用于由中心孔的轴类零件。a.a.a.a.纵磨法纵磨法纵磨法纵磨法 由于每次磨削量小由于每次磨削量小,所所以磨削力小以磨削力小,产生的热量少产生的热量少,散热条件较好。同时，还可散热条件较好。同时，还可以利用最后几次无横向进给以利用最后几次无横向进给的光磨行程进行精磨，因此的光磨行程进行精磨，因此加工精度和表面质量较高。加工精度和表面质量较高。此外，纵磨法具有较大的适此外，纵磨法具有较大的适应性，可以用一个砂轮加工应性，可以用一个砂轮加
20、工不同长度的工件。但是，它不同长度的工件。但是，它的生产效率较低，广泛用于的生产效率较低，广泛用于单件、小批生产及精磨，特单件、小批生产及精磨，特别适用于细长轴的磨削。别适用于细长轴的磨削。b.b.b.b.横磨法横磨法横磨法横磨法 横磨法生产率高，适横磨法生产率高，适用于成批及大量生产，尤其用于成批及大量生产，尤其是工件上的成形表面，只要是工件上的成形表面，只要将砂轮修整成形，就可直接将砂轮修整成形，就可直接磨出，较为简便，但是横磨磨出，较为简便，但是横磨时工件与砂轮接触面积大，时工件与砂轮接触面积大，磨削力较大，发热量多，磨磨削力较大，发热量多，磨削温度高，工件易发生变形削温度高，工件易发生
21、变形和烧伤，适于加工表面不太和烧伤，适于加工表面不太宽且刚性较好的工件。宽且刚性较好的工件。c.综合磨法综合磨法 先用横磨法将工件表面分段进行粗磨相邻两段间有510mm的搭接，工件上留下的余量,然后用纵磨法进行精磨。此法综合了横磨法和纵磨法的优点。d.d.d.d.深磨法深磨法深磨法深磨法 磨削时用较小的纵磨削时用较小的纵向进给量（一般向进给量（一般1 12mm/r2mm/r）、）、较大的背吃刀量（一般为左较大的背吃刀量（一般为左右），在一次行程中切除全右），在一次行程中切除全部余量，生产率较高。需要部余量，生产率较高。需要把砂轮前端修整成锥面进行把砂轮前端修整成锥面进行粗磨，直径大的圆柱部分起
22、粗磨，直径大的圆柱部分起精磨和修光作用，应修整得精磨和修光作用，应修整得精细一些。深磨法只适用于精细一些。深磨法只适用于大批大量生产中加工刚度较大批大量生产中加工刚度较大的工件，且被加工表面两大的工件，且被加工表面两端要有较大的距离，允许砂端要有较大的距离，允许砂轮切入和切出。轮切入和切出。无心外圆磨削时，工件两端不需预先打中心孔，安装也比较方便；并且机床调整好之后，可连续进行加工，易于实现自动化，生产效率较高。在无心外圆磨床上磨外圆：在无心外圆磨床上磨外圆：在无心外圆磨床上磨外圆：在无心外圆磨床上磨外圆：2 2、孔的磨削、孔的磨削 孔的磨削可以内圆磨床上进行，也可以在万能外圆磨床上进行。与外
23、圆磨削类似，内圆磨削也可以分为纵磨法和横磨法。鉴于砂轮轴的刚度很差，横磨法仅适用于磨削短孔及内成形面。因更难以采用深磨法，所以多数情况下是采用纵磨法。磨孔与磨外圆比较，存在如下主要问题：磨孔与磨外圆比较，存在如下主要问题：（1）表面粗糙度较大（2）生产率较低 磨孔一般用于淬硬工件孔的精加工。磨孔一般用于淬硬工件孔的精加工。或用于单件小批生产。或用于单件小批生产。平面磨床加工示意图平面磨床加工示意图a)a)卧轴矩台卧轴矩台 b)b)卧轴圆台卧轴圆台 c)c)立轴矩台立轴矩台 d)d)立轴圆台立轴圆台3 3、平面磨削、平面磨削、平面磨削、平面磨削 平面磨床的主轴平面磨床的主轴有立轴和卧轴两种，有立轴和卧轴两种，立轴是用砂轮的端面立轴是用砂轮的端面进行磨削（端磨法），进行磨削（端磨法），卧轴是用砂轮的周边卧轴是用砂轮的周边进行磨削（周磨法），进行磨削（周磨法），如图如图